5. Поверка средств измерений

Единство измерений и единообразие средств измерений обеспечивается с помощью специальных мер, осуществляемых метрологическими службами. Деятельность органов метрологической службы, направленная на обеспечение единства измерений, называется надзором за средствами измерений. Надзор за средствами измерений подразумевает комплекс мероприятий, основными среди которых, являются поверки и метрологическая аттестация средств измерений.

Поверкой средств измерений называют совокупность действий, выполняемых для определения и оценки погреш­ностей средств измерений с целью выяснить, соответствуют ли их точностные характеристики регламентированным зна­чениям и пригодно ли средство измерений к применению. «Поверка» — сугубо специфичный, метрологический термин. Его не сле­дует смешивать с «проверкой» — контрольной операцией, цель которой — ус­тановить наличие чего-либо, исправность и т.п. Слово «поверка» имеет общий корень со словом «верить». Поверить — сделать верным, законным.

Организацию и проведение поверки средств измерений регламентирует «Порядок проведения поверки средств измерений» (см.).

Метрологической аттестацией средства измерений называется исследование, выполняемое с целью определения метрологических свойств этого средства, и выдача документа с указанием полученных данных.

Методы поверки средств измерений. В основу классификации применяемых методов поверки положены следующие признаки, в соответствии с которыми, средства измерений могут быть поверены:

• сличением поверяемого средства измерений с образцо­вым средством измерений того же вида с помощью компара­тора;

• прямым измерением поверяемым измерительным прибо­ром величины, воспроизводимой образцовой мерой;

• прямым измерением образцовым измерительным прибо­ром величины, воспроизводимой подвергаемой поверке ме­рой;

• косвенным измерением величины, воспроизводимой ме­рой или измеряемой прибором, подвергаемыми поверке;

• путем независимой (автономной) поверки.

Метод непосредственного сличения двух средств измере­ний широко применяется при поверке различных средств измерений. Например, в области электри­ческих и магнитных измерений этот метод применяют при определении метрологических характеристик измерительных приборов непосредственной оценки, предназначенных для измерения тока, напряжения, частоты и т. д.; в области изме­рения механических величин, в частности, давления. Основой метода служит одновременное измерение одного и того же значения физических величин аналогичными по роду из­меряемой величины поверяемым и образцовым приборами.

При поверке данным методом устанавливают требуемое значение , затем сравнивают показания поверяемого прибо­ра с показаниями образцового и определяют разность . Разность равна абсолютной погрешности по­веряемого прибора, которую приводят к нормированному значению для получения приведенной погрешности

Этот метод может реализовываться двумя способами:

• регистрацией совмещений. При этом указатель пове­ряемого прибора путем изменения входного сигнала совме­щают с проверяемой отметкой шкалы (оцифрованным делением), а погрешность определяют расчетным путем как разность между показанием по­веряемого прибора и действительным значени­ем, определяемым по показаниям образцового прибора:

• отсчитыванием погрешности по шкале поверяемого прибора. При этом номинальное для поверяемой отметки шкалы значение размера физической величины устанавливают по образцовому прибору, а погрешность определя­ют по расстоянию между проверяемой отметкой поверяемого прибора и его указателем.

Первый способ удобен тем, что дает возможность точно определить погрешность по образцовому прибору, шкала ко­торого обычно имеет большее число делений, а отсчетное устройство практически исключает появление погрешности отсчета вследствие параллакса. Второй способ удобен при автоматической поверке, так как позволяет поверять одновременно несколько приборов с помощью одного образцового. Недостатки этого способа: нелинейность шкал аналоговых поверяемых приборов и неточность нанесения промежуточных делений. Но это не относится к цифровым приборам с несвойственной им погрешностью отсчета.

Выбор образцового прибора определяется необходимым соотноше­нием пределов допускаемой погрешности образцового и поверяемого прибора, которое должно быть согласно ГОСТ 8.497-83 не более 1:5 при поверке приборов всех классов точности. Допускается соотноше­ние не более 1:3 при поверке приборов класса точности 0,5 и более точных, 1:4 при поверке приборов класса точности 1,0 и менее то­чных. При этом вариация показаний образцового прибора не должна превышать половины абсолютного значения предела его допускаемой основной погрешности.

Верхние пределы измерений образцового и поверяемого прибо­ров рекомендуется выбирать одинаковые, могут использоваться об­разцовые приборы с пределом измерений, превышающим (до 25%) предел измерения поверяемого прибора. В этом случае класс точности образцового прибора рассчитывают по формуле

,

где классы точности образцового и поверяемого приборов, %;

требуемое соотношение между погрешностями образцового и поверяемого приборов;

верхние пределы измерений образцового и поверяемого приборов.

При проведении периодической поверки определяются:

• основная погрешность прибора;

• вариация показаний прибора;

• остаточное отклонение указательной стрелки прибора от нулевой отметки.

Основная погрешность поверяемого прибора определяется относительной приведенной погрешностью. Значения основной погрешности поверяемого прибора сравнивают с цифрой его класса точности. Если, хотя бы на одном из оцифрованных делений шкалы поверяемого прибора относительная приведенная погрешность превзойдет значение цифры класса точности, указанному на его шкале, то поверяемый прибор следует признать непригодным к применению.

При цифре класса точности определяют абсолютное значение предела допускаемой основной погрешности прибора

.

Вариация показаний прибора на поверяемых отметках его шкалы определяется как разность показаний и образцового прибора, соответствующих указанным отметкам и получаемых сначала при увеличении, а затем при уменьшении измеряемой величины

Вариация показаний рабочих приборов не должна превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности прибора. Вариация показаний приборов, аттестованных в качестве образцовых, не должна превышать половины абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности этого прибора.

Остаточное отклонение указательной стрелки прибора от нулевой отметки, допускаемое при его эксплуатации, для приборов, устойчивых к механическим воздействиям и переносных определяется по классу точности и длине шкалы прибора

.